Tápanyagterhelés Csökkentés Project DDNP Komponens GEF # TF 051289 Környezeti hatáselemzés Társadalmi-gazdasági hatáselemzés Zárójelentés VITUKI, Környezetvédelmi és Vízgazdálkodási Kutató Központ VTK Innosystem Kft.
Rövidítések listája ÁESZTI ÁNTSZ DDNP DTM EKHT FAVI JV KAR KÁRINFO KBIR KÖVIZIG KTVF MAHAB MKF NGO NPI NTÁ OKKP OTAR RKHT VIFIR VIZIR VKI VM Állami Erdészeti Szolgálat Területi Igazgatóság Állami Népegészségügyi és Tisztiorvosi Szolgálat Duna Dráva Nemzet Park Digitális Terep Model Előzetes Környezeti Hatás Tanulmány Felszín Alatti Víz és Földtani Közeg Környezetvédelmi Nyilvántartási Rendszer Javasolt Változat Környezetvédelmi Alapnyilvántartó Rendszer KÁRmentesítési INFOrmációs Rendszer Környezetbiztonsági Információs Rendszer Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízgazdálkodási Igazgatóság Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízgazdálkodási Felügyelőség Magyar Hidrológiai AdatBázis Megyei Közlekedési Felügyelet Civil szervezete (Non-Governmental Organization) Nemzeti Park Igazgatóság Növényegészségügyi és Talajvédelmi Állomás Országos Környezeti Kármentesítési Program Objektum és Törzsadatkezelő Rendszer Részletes Környezeti Hatás Tanulmány Vízföldtani Információs Rendszer Vízgazdálkodási Információs Rendszer Vízkeret Irányelv VízMinőségi adatbázis
Tartalom 1. Bevezetés... 1 2. A Gemenci és Béda-Karapancsa tájegységek bemutatása... 4 2.1 Abiotikus környezet... 4 2.1.1 Topográfia és geológia... 4 2.1.2 Felszíni vizek hidrológiája... 7 2.1.3 Felszíni vizek minősége... 10 2.1.4 Tápanyag forrásai... 14 2.2 Biótikus környezet... 18 2.2.1 A terület szárazföldi és vizi flórája... 19 2.2.2 A szárazföldi fauna... 20 2.2.3 A vízi flora... 22 2.2.4 A vízi fauna... 24 2.2.5 Konklúziók... 28 2.3 Társadalmi-gazdasági környezet... 28 2.3.1 Jogi keretek... 29 2.3.2 Vízgazdálkodás... 29 2.3.3 Környezetgazdálkodás... 30 2.3.4 Természetvédelem... 30 2.3.5 Önkormányzatok... 30 2.3.6 Gazdasági tevékenységek... 31 2.3.7 Rekreáció és turizmus... 33 2.4 Problémák és hatások áttekintése... 36 2.4.1 Környezeti hatások, problémák áttekintése... 36 2.4.2 Társadalmi és gazdasági problémák... 36 3. Előzetes környezeti hatáselemzés... 51 3.1 Veránka Rezéti-Duna... 52 3.2 Buvat... 53 3.3 Béda-Karapancsa... 54 3.4 Sió mente... 54 3.5 Gemenc... 55 3.6 Báta-Duna... 55
3.7 Fekete erdő, Grébeci-Duna... 57 3.8 Kerülő-Duna... 58 3.9 Báli... 59 3.10 Móric-Duna... 59 3.11 Nagy-Pandúr... 60 3.12 Tápanyag visszatartás (eltávolítás) számítása... 61 4. A társadalmi-gazdasági hatások előzetes vizsgálata... 66 4.1 Veránka Rezéti-Duna... 66 4.2 Buvat... 67 4.3 Béda-Karapancsa... 68 4.4 Sió-mente... 69 4.5 Gemenc... 69 4.6 Bátai-Duna... 70 4.7 Fekete-erdő Grébeci-Duna... 71 4.8 Kerülő-Duna... 71 4.9 Báli... 72 4.10 Móric-Duna... 73 4.11 Nagy-Pandúr... 74 5. Összehasonlító értékelés... 75 6. Javaslat monitoring program kidolgozására... 79 6.1 Jelenlegi hazai gyakorlat... 79 6.1.1 Felszíni és felszínalatti vizek mennyisége... 80 6.1.2 Szennyezőforrások adatbázisa... 80 6.2 Várható szabályozás, Vízkeret Irányelv (2000/60/EC)... 81 6.3 Helyi jellemzők... 83 6.4 Hiányosságok és igények áttekintése... 83 6.5 Monitoring javaslatok... 84 Irodalom... 86 I. Függelék... 91 II. Függelék... 92 III. Függelék Vizimádár számlálás, 2002-2003 tele, Baja országhatár... 94 IV. Függelék Réti sas fészkelésére vonatkozó adatok vizsgálata... 96
V. Függelék Denevérfajok csoportosítása gyakoriságuk szerint... 97 VI. Függelék... 98 VII. függelék A gemenci tájegységben található jellegzetes makrogerinctelen fajok (VITUKI 1992-2000)... 99 VIII. Függelék... 101 IX. Függelék Vonatkozó jogszabályok... 103 X. Függelék... 109 XI. Függelék... 122
1. Bevezetés Vízi környezeti rendszerek gazdálkodásának tervezése során az egyik legnagyobb kihívást az a feladat jelenti, hogy sok-célú problémákra kell megoldást keresni sokféle kritérium szerint. Ez a kihívás tovább növekszik ha nagy folyami vízgyűjtők sokféle folyamatát és összefüggését (behatásokat és válaszreakciókat pressures and impacts -) kell figyelembe venni. A kihívás akkor éri el a kritikus szintet amikor ennek a gazdálkodási rendszernek a legfőbb elemei olyan nagy és nagymértékben összetett vízi ökoszisztémák amelyek mind helyi, mind globális értékrend szerint kiemelkedően értékesek, úgy mind típusuk talán utolsó reprezentánsai a végső eltűnés előtt. Ebben a kritikus mértékűen kihívó helyzetben csak az a viszonylag újszerű megközelítés segíthet amit ökohidrológiának nevezünk, annak a legjobb holisztikus és összevont (integrált) értelmében. Olvasva a Tápanyag terhelések csökkentése projekt célkitűzéseit és különösen annak az alább idézet két kitételét az érezhető ki, hogy az a szakértő aki e célkitűzéseket megfogalmazta különös vonzalmat érzett az ökohidrológiai megoldás iránt, még akkor is ha ezt nem fejezte ki szó szerint (az idézet angol szövegből kiemelt szövegrészek mellett a magyar megfelelő is megtalálható): Through the increase of the nutrient reduction capacity of floodland areas the overall objective of the project could be accomplished. Hence, the project has an environmental primary focus (A projektnek elsődlegesen környezeti célkitűzése van) (i), but because nutrient removal can be done only by directing water together with the nutrients from the main bed out onto the floodland, in such respect, the project is also: water utilisation with a particular scope (ii). Water utilisation does not serve traditional agricultural or recreational objectives, but instead an ecological one, as nutrients in the water bodies are used in a biological way: by enriching the wildlife of water bodies, increasing their biodiversity (a biodiverzitás növelése) in zoological, ichtyofaunal, botanical and dendrological sense. As a prerequisite, it has to be reserved that, in the environmental analyses to be performed, the aim of removing and absorbing nutrients (a környezeti elemzés esetén a célkitűzés a tápanyagok eltávolítása és abszorbeálása) should be considered as a special water purification treatment (iv), done for the benefit of the Black Sea, operating as a special biological reactor A Projekt e kettős célkitűzése, azaz a környezeti (ökológiai) főcél és a tápanyagok eltávolítása csak ökohidrológiai technikákkal valósítható meg. Valójában ez a megfogalmazás már önmagában egyike az ökohidrológia sokféle definíciójának: A vízi ökoszisztéma ökológiai szerkezetét és funkcióit úgy kell feljavítani, hogy a hidrológia (a vízikörnyezet mérnök) eszközeivel biztosítjuk az ehhez szükséges víz és tápanyag ellátást (anyagáramokat), majd ennek viszonzásaként az egész vízrendszer kémiai és biológiai állapotának javulását kapjuk. Ha egy kissé közelebbről megvizsgáljuk az ökohidrológia holisztikus és integrált alapelveit (UNESCO-IHP program füzet, 1996; Zalewski et al, 1997), -amelyek egyúttal az integrált vízgyűjtő gazdálkodás alapelvei is, akkor azt találjuk, hogy minden ilyen vizsgálatnál a 1
vízgyűjtő egészét kell tekinteni. Az eredeti UNESCO-IHP V. munkatervben az ökohidrológiai projektek feladatai az alábbiak (szabad fordításban): i) Módszerek kidolgozása a víz, az üledék, a tápanyagok és szennyezőanyagok szállítási útvonalainak mennyiségi leírására a különböző idő és tér léptékű ökohidrológiai rendszerekben és különböző éghajlati és földrajzi körülmények között, a kísérleti kutatás eszközeivel. ii) Integrált megközelítés kidolgozása a felszíni öko-hidrológiai rendszerek gazdálkodásához, beleértve a nem szerkezeti intézkedéseket is Tehát a Duna-Dráva Nemzeti Park ártéri ökoszisztémáinak integrált és holisztikus ökohidrológiai megközelítése során figyelembe kell venni azt a tényt, hogy az ezeket az ártereket érintő vízhozamok és tápanyag terhelések mindazon természeti folyamatok és emberi behatások eredményeként keletkeznek, amelyek a Duna 1497 folyamkilométere (Sió torkolat) és a németországi Fekete Erdő között történnek. Ez azt is jelenti, hogy a víz- és tápanyag hozamok helyi irányításával az egész e hely feletti és alatti Dunavízgyűjtő víz és tápanyag hozamainak csak egy apró (de lényeges) részét befolyásolhatjuk. Ez azt is jelenti, hogy a jelen Projekt nagyon szakszerűen és bölcsen megfogalmazott célkitűzései és tevékenységei csak akkor érhetik el az átfogó (a Fekete tengerre vonatkozó) terheléscsökkentési célkitűzést, ha a jelen projekthez hasonló több tucat vagy inkább több száz terheléscsökkentési beavatkozást hajtanak végre az egész vízgyűjtő pontszerű és nempontszerű tápanyag forrásainál. Úgy vélem és erősen bízom benne, hogy a jelen Projekt beindítói is így gondolták. Ezen a ponton azt is meg kell említeni, hogy nagy vízgyűjtők nagyszámú hasonló célú vizsgálata során (legutóbb a most befejezett Tisza Projekt esetében, ahol a vizsgált vízgyűjtő nagyság 157 000 km2 volt) azt találtuk, hogy az összes tápanyag terhelés kiemelkedően nagyobbik része diffúz (azaz inkább nem azonosított, nem észlelt) szennyező forrásokból származik. Ebből a tényből két fontos következtetés származik jelen projektre nézve: Kihangsúlyozza a jelen Projekt és hasonló projektek fontosságát, minthogy ezek kínálják a legjobb lehetőséget a diffúz (azonosítatlan) eredetű terhelések csökkentésére; Arra is utal, hogy az ilyen projekteknek elsősorban a helyileg jelentős terhelések szabályozására kell koncentrálnia (ami az ilyen vízi ökoszisztémák közvetlen saját vízgyűjtőjéből jut be). Van még egy fontos szempont, amit meg kell említeni minden a Dunával, és különösen annak ártéri ökoszisztémáival foglalkozó projekt esetében Minden Duna menti ország aláírta az ENSZ Biológiai Diverzitás Konvenciót (UN Convention on Biological Diversity, CBD). Ez az ügyirat arra kötelezi az aláíró nemzeteket, hogy ne csak védjék, de javítsák is a biodiverzitást ahol csak lehetséges, valamint védjék meg a kiemelkedő biológiai elemekkel rendelkező tájegységek a leromlástól. A Dunai ártéri ökoszisztémák minősége minden bizonnyal ebbe a kategóriába sorolja a vizsgálandó területeket a CBD eredeti szándéka szerint. Emiatt a biodiverzitás szempontjai ebben a projektben többet igényelnek, mint a védelemre vonatkozó jogi rendelkezések és gyakorlat egyszerű alkalmazását: a legfőbb feladat egy modern táj-fejlesztési és területhasználat váltási koncepció alkalmazása. A jelen projekt ártéri gazdálkodási stratégiainak kidolgozásakor tehát ezekre a szempontokra ügyelni kell. 2
A fenti bekezdésben megjelölt igény (vagy inkább követelmény), a biológiai sokféleség megőrzése, legfőbb következménye, hogy nagyon óvatosan kell eljárni mindenféle emberi beavatkozással, azaz a be és átfolyási viszonyok és tápanyag ellátás megváltoztatásával. A már említett korábbi több projektben szerzett tapasztalataink előre vetítenek néhány fontos figyelmeztetést: A mellékágak, holtágak rosszul megtervezett bekötése a folyóba akár a biológiai diverzitás teljes elvesztését is jelentheti ezeken a vízjárta élőhelyeken és a folyóéval azonos ökoszisztéma jöhet létre, ami bizonyosan nem kívánatos; A folyóból történő vízpótlásnak lehet jelentős haszna (a kiszáradás megakadályozásában, a vízparti ökotonok tápanyag gazdag üledékkel való ellátásában, stb.), de ha ez túlzott tápanyag feldúsulással jár a mellékágak vizében (tehát ha magas a folyó tápanyag tartalma), akkor az eredmény egy felgyorsuló eutrofizálódás lehet. Modellvizsgálati eredményeink is erre utalnak. Ez a stratégia valójában csak akkor válik kívánatossá, ha a kérdéses hely feletti vízgyűjtőn már megtörtént a nagymértékű tápanyagterhelés csökkentés (ami egy igen hosszú folyamat); Az ökológiailag érzékeny kotrás (amint ezt Janauer professzor a Bécsi Egyetem ökológia professzora- nevezi) kedvező eredményeket hozhat, de arra is számítani kell, hogy a hullámtéri mellékágak esetében a gyakori árvizek a fenéküledék tápanyag tartalmának gyors feldúsulására vezethetnek (ezt korábbi modell vizsgálataink is igazolták). Összefoglalva a jelen projekt revitalizációra és tápanyag visszatartásra egyaránt irányuló beavatkozási terveit igen különös gonddal kell elkészíteni. Valójában, azaz elvileg, ezeket a beavatkozásokat összetett ökohidrológiai modellek felhasználásával kellene megtervezni. Ezt azonban meg fogja akadályozni a rendelkezésre álló idő rövidsége, de legfőképp az ehhez szükséges hidrológiai, geomorfológiai, kémiai és ökológiai adatok és adatsorok hiánya, amelyek felhasználásával a vonatkozó modelleket kalibrálni lehetne, azaz a tervezésre alkalmassá lehetne tenni. Következésképpen a tervezett (ökohidrológiai) beavatkozások várható hatását csak nagyon durva víz- és anyagmérleg számítások (modellek?) alapján lehet majd megbecsülni. Ebben is a bevont szakértők környezet-mérnöki ítélőképessége lesz a mértékadó. E tekintetben a Projekt vezető felhívta a projekt témavezetőinek a figyelmét arra, hogy a lehető legnagyobb mértékben támaszkodjanak a helyi ismeretekre, azaz vonjanak be helyi (hidrológiai, környezeti és ökológiai) szakértőket amennyire ezt a pénzügyi és idő keretek megengedik. 3
2. A Gemenci és Béda-Karapancsa tájegységek bemutatása 2.1 Abiotikus környezet 2.1.1 Topográfia és geológia A Gemenc és Béda-Karapancsa hullámterek az alsó-duna mentén találhatóak (1. ábra). A folyó ezen a szakaszon alluviális jellegű, vagyis a saját maga által lerakott hordalékba vájt mederben folyik. 1. ábra A Gemenc és Béda-Karapancsa hullámterek elhelyezkedése A Duna széles völgyét mindkét oldalról dombságok, hátságok határolják (1. ábra). A folyószabályozás előtt a Duna szabadon meanderezett ebben a lapos völgyben (2. ábra). Az intenzív meanderképződés folyamatosan változtatta a Duna medrét. A túlfejlett meanderek lefűződésével alakultak ki az ártér jellegzetes holtágai (3. ábra). A meanderek átvágással történő mesterséges lefűzésére a folyószabályozási munkálatok során került sor. A Grébeci, Veránka (Rezéti) és Vén-Duna mellékágak ilyen mesterséges átvágások eredményeként jöttek létre (3. ábra). Hasonlóképpen a Béda-Karapancsán található Külső-Béda és a Mocskos-Duna holtágak is a 19 század végén végrehajtott mederátvágásoknak köszönhetik létüket. A szabályozott dunameder sarkantyúkkal és párhuzam-művekkel lett stabilizálva. 4
2. ábra Természetes meanderképződés valamint a folyószabályozás okozta változások a Duna gemenci szakaszán 3. ábra A gemenci hullámtér mai állapota A múltbéli meanderezési folyamat következtében a hullámtér felszíne igen egyenetlen. A legmagasabban területek az övzátonyok tetején találhatóak. Ezek az övzátonyok a jelenlegi és a hajdan volt folyókanyarulatok homorú partjai mentén helyezkednek el. Kialakulásuk az áradások során fellépő hordaléklerakódási folyamatra vezethető vissza. A domború partokon nagy kiterjedésű zátonyok találhatóak, melyeket az oldalirányban mozgó folyómeder épített fel. A zátonyok anyaga tehát homok és kavics. A hullámtér legmélyebb részein találhatóak a folyó lefűződött kanyarulatainak maradványai. A feltöltődés mértéke szerint mellékág, holtág vagy feltöltődött lapos medence található ezeken a helyeken. A feltöltődés mértéke a lefűződés idejétől valamint a holtág elhelyezkedésétől függ. 5
A hullámtér teljes felületére kihat az árvizek során fellépő finom lebegtetett hordalék lerakódás. Ennek következtében vastag agyag réteg borítja a hullámtér felszínét, amely nagymértékben elszigeteli a hullámtér felszíni vizeit a talajvíztől. A holtágakat sok esetben keskeny csatornák, un. fokok, kötik össze a Dunával vagy egymással. Árvizek során a holtágak ezen fokokon keresztül töltődnek föl és ürülnek le (4. ábra). 4. ábra Duna menti fokrendszereket magyarázó rajz a 18-ik századból [Marsigli, 1726] A Gemenc és Béda-Karapancsa hullámterek természetes topográfiája antropogén hatások következtében is változott. Ezek a hatások a különböző ártérgazdálkodási, árvízvédelmi és folyószabályozási munkálatokhoz köthetők. Antropogén hatások már a középkorban is érvényesültek. Kezdetben, a területen élő emberek egy lényegében passzív ártérgazdálkodási gyakorlatot folytattak, melynek során teljes mértékben alkalmazkodtak a folyó vízjárásához. E gazdálkodás alapját a fokok képezték, melyek igen kedvező halászati viszonyokat biztosítottak, valamint extenzív mezőgazdasági tevékenységeket is lehetővé tettek [Andrásfalvy, 1973]. Ennek megfelelően a fokokat folyamatosan karban tartották, és ha a szükség úgy hozta, akkor új fokokat is ástak. A népesség növekedésével azonban szükségessé vált a fokgazdálkodás intenzív mezőgazdasággal történő felváltása. Intenzív mezőgazdaság azonban az elöntéseket megakadályozó árvédelmi töltéseket igényelt. A Duna magyarországi szakasza mentén az összefüggő gátrendszer kiépítésére a 19. század végén és 20. század elején került sor, párhuzamosan a folyószabályozási munkálatokkal. A legtöbb esetben a töltést a kiegyenesített folyómederhez közel építették ki. Az alsó-duna mocsaras területeinek bevédése azonban nem tűnt előnyösnek, ezért a töltést a folyótól távol, magasabb terepen építették ki [PMMF et al., 1993]. Gemenci és Béda-Karapacsa hullámterek tulajdonképpen ennek köszönhetik a létüket. 6
A folyószabályozás és töltésépítés az ártéri gazdálkodás végét jelentette. Az emberek elhagyták a hullámteret. A magárahagyott hullámtér hamar tipikus alluviális élőhellyé alakult és ma a Gemenc-Béda-Karapancsa rendszer egyike a kevés értékes Duna menti természetvédelmi területeknek. 2.1.2 Felszíni vizek hidrológiája A Gemenc és Béda-Karapancsa hullámterek hidrológiai viszonyait alapvetően a Duna határozza meg. A Duna vízjárása nem követ egy szabályos éves menetet, úgy ahogy azt a Rajna vagy a Nílus teszi. Árvízek és kisvízi időszakok bármikor előfordulhatnak. Mindazonáltal, hidrológiai-statisztikai vizsgálatok segítségével bizonyos általános szabályok levezethetőek. Először is a Duna őszi és téli vízhozamai lényegesen kisebbek, mint a tavaszi és nyári hozamok (5. ábra). Ez tükrözi a Duna vízgyűjtőjére hulló csapadék éves eloszlását. Árvizek leginkább tavasszal és nyáron fordulnak elő az ilyenkor gyakori intenzív csapadékhullások következtében. A februári és márciusi viszonylag alacsony hozamok 1 azt bizonyítják, hogy a hóolvadás nem játszik jelentős szerepet az árvizek kialakulásában. 3500 Q (m3/s) 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 hónapok 5. ábra Havi átlagos vízhozamok a Duna bajai szelvényében A többi mérsékeltövi nagy folyóhoz hasonlóan a Duna vízjárása sem tekinthető különösebben szélsőségesnek. Az éves minimális és maximális vízhozamok sokéves átlaga 1170 és 5000 m 3 /s. Szélsőségesebb kis és nagyvizek valamivel nagyobb intervallumot adnak: a 10%-os meg-nem-haladási valószínűségű éves minimális vízhozam 840 m 3 /s, míg a 10%-os meghaladási valószínűségű éves maximális vízhozam 6500 m 3 /s. Az eddig észlelt legkisebb és legnagyobb vízhozamok 234 és 7790 m 3 /s voltak. A folyószabályozási és árvízvédelmi munkálatok komoly hatással voltak a Duna vízjárására. A folyószabályozás következtében a folyó hossza jelentősen lerövidült, az árvízi meder meg nagymértékben összeszűkült. Mindez a vízsebességek megnövekedéséhez vezetett, ami végül is a folyómeder beágyazódását vonta maga után. A beágyazódás következtében a Duna éves közepes és maximális vízállásai Bajánál 1.6 és 0.8 méterrel lesüllyedtek az elmúlt száz évben (6. ábra). 1 Az 1956 márciusi jegesárvízet jégtorlasz okozta. A vízhozamok viszonylag kicsik voltak. 7
6. ábra A Duna bajai éves közepes és maximális vízállásainak lineáris trendjei A vízállásokkal ellentétben a vízhozamok trendmentesnek bizonyultak [Keve, 1992]. Ez is azt bizonyítja, hogy a vízszintsüllyedést mederbeágyazódás okozta és nem valamiféle klímaváltozás. A lesüllyedt vízszintek súlyos ökológiai következményekkel jártak. A rövidebb elöntés tartósságok valamint a lesüllyedt talajvízszintek kiszáradási folyamatot eredményeztek, melynek során a jellegzetes ártéri növényvilágot fokozatosan száraz társulások váltották fel [PMMF et al., 1993]. A lecsökkent vízszintek következtében az ártéri víztestek kiterjedése is jelentősen lecsökkent, amely jelentős élőhely veszteséget okozott a vízi flora és fauna vonatkozásában [PMMF et al., 1993]. Ráadásul még a folyó és az ártér közti hidrológiai kapcsolatok tartósságai is jelentősen lecsökkentek, melyek a halak ártér irányú migrációját befolyásolják károsan. A folyószabályozás jelentős hatással volt az árvizek levonulására is. Jelenleg az egyes árvizek tartóssága rövidebb, amplitúdójuk valamint áradási-apadási sebességük nagyobb, mint a szabályozás előtti időkben (7. ábra). A vízjárás ezen paramétereit az esés, a hossz, a mederérdesség és a medertározási kapacitás határozzák meg. Egy lerövidített, leszűkített folyó már nem tudja olyan mértékben ellapítani a hegyvidékről érkező hegyes árhullámokat, mint a szabályozást megelőző időkben. A németországi és ausztriai dunaszakasz csatornázása csak tovább fokozta ezt a jelenséget, mivel a vízlépcsők mögötti tározótér folyamatos teltsége miatt tovább csökkent a folyómeder tározási kapacitása. 7. ábra A Duna jellegzetes vízállásidősorai a 19-ik és a 20-ik század végéről Harmadrendű polinomiális trendanalízis kimutatta, hogy az ívási időszakra (Április-Június) vonatkozó maximális napi vízállás csökkenés 15 cm/n ről 36 cm/n ra emelkedett az elmúlt 122 évben [Zsuffa, 2001]. Az ősi állapotokhoz képest a változás minden bizonnyal még ennél is nagyobb tekintve, hogy a folyószabályozási munkálatok jóval ezen időszak előtt kezdődtek. 8
A Duna lassú évszakos jellegű áradásait tehát heves árhullámok sorozata váltotta fel, amely a folyó halállományának életkörülményeiben negatív változásokat eredményezett. Pintér [1992] megállapította, hogy a dunai ponty és csuka állomány természetes úton történő pótlódása csak bizonyos években lehetséges ugyanis a lerakott ikrák és a kikelt lárvák gyakran szárazra kerülnek és elpusztulnak a hirtelen visszavonuló árvízszintek következtében. A hullámtéri holtágak vízjárását elsősorban a Duna befolyásolja. Ebben a vonatkozásban a fokok alapvető funkciót látnak el, mivel a Duna ezeken a csatornákon keresztül tölti és üríti a holtágakat. Egy bizonyos szint feledt azonban a töltési-ürítési folyamat már a terep felszínén is megindul. A holtág kiterjedése a vízszint függvényében változik. A maximális kiterjedést a holtágat határoló természetes és mesterséges hátak, töltések határozzák meg. A Nyéki-Holt- Dunát például nyugatról az árvédelmi töltés, északról a vasúti és közúti töltés, míg délkeletről egy övzátony határolja (lásd 3. ábra). A holtág és a folyó közötti hidrológiai kapcsolat gyakoriságát a befolyási küszöbszint határozza meg. A Bátai-Holt-Duna például intenzív összeköttetésben áll a Dunával, köszönhetően annak a viszonylag mély foknak, mely a holtágat az alvíz felöl a folyómederhez köti (3. ábra, 8. ábra). Ahogy azt a 8. ábra is érzékelteti, a Bátai-Holt-Duna vízjárását a Duna heves vízjárása uralja, károsan befolyásolva a holtág halállományának reprodukciós körülményeit. Csak alacsony dunai vízállásoknál szűnik meg a Duna befolyása. Ekkor a holtág vízszintje alacsony szinten stabilizálódik. A kiszáradási folyamat miatt ez a szint manapság gyakran süllyed a helyi vízmérce legalsó beosztása alá. Ez a magyarázata az idősorban meglévő adathiányokra (8. ábra). water level (cmad) 8900 8800 8700 8600 Danube, Baja Báta oxbow 8500 8400 8300 8200 95.04.11 95.06.30 95.09.18 95.12.07 96.02.25 96.05.15 96.08.03 date 8. ábra A Bátai-Holt-Duna észlelt vízállásidősora Természetesen vannak a Bátai-Holt-Dunánál jobban elszigetelt holtágak is. A Nyéki-Holt- Duna (3. ábra) például csak viszonylag magas árhullámok esetén lép kapcsolatba a Dunával. Kisebb árhullámok nem tudnak bemenni a holtág magas alvízi és felvízi küszöbei miatt (9. ábra). Az ilyen típusú holtágak vízjárást a meteorológiai viszonyok már jelentősen 9
befolyásolják. A hosszú izolációs időszakok alatt ugyanis a párolgás és a csapadék már jelentős vízszintsüllyedést illetve emelkedést okozhatnak. Magas befolyási küszöbszintek magas szinten tartják vissza a vizet a holtágban az árvizek után. Mindez azt sugallhatja, hogy magas küszöbökkel ellensúlyozni lehet a kiszáradást a holtág környezetében. Magas küszöbök azonban hosszú izolációs időszakokat is jelentenek melyek során már a jelentős párolgás okozhat kiszáradást. A Nyéki-Holt-Duna például 1984- ben 58 napra, míg 1990-ben 17 napra teljesen kiszáradt [Zsuffa, 2001]. Ha a holtág küszöbszintjei alacsonyabbak lettek volna, akkor az időközben előforduló kisebb árhullámok minden bizonnyal biztosítottak volna egy sekély, de állandó vízborítást 2. water level (cmad) 8900 8800 8700 8600 Danube, Baja Lake Nyéki 8500 8400 8300 8200 95.04.11 95.06.30 95.09.18 95.12.07 96.02.25 96.05.15 96.08.03 date 9. ábra A Nyéki-Holt-Duna észlelt vízállásidősora 2.1.3 Felszíni vizek minősége A terhelések feltárása és a területen jelentkező hatások értékelése a legfontosabb feladat a projekt jelen állásánal. A Gemenc és Béda-Karapancsa térség továbbá általánosságban a Fekete-tenger - egyik legfontosabb terhelése a felszíni vizek által szállított tápanyag. A tápanyagdúsulás hatása az eutrofizációban mutatkozik meg, mely kihat mind az édesvízi, mind pedig a tengeri ökoszisztémára. A terhelés-hatás együttes megállapítása céljából vizsgáltuk a legfontosabb tápanyagforrások, tehát a nitrogén és foszforformák tekintetében rendelkezésre álló monitoring adatokat. Vízminőségi trendszámításokat végeztünk, továbbá vízállás-koncentráció összefüggések vizsgálatával értékeltük a vízfolyások (Duna és Sió) vízminőségét, mely a holtágakba juthat. 2 A Nyéki-Holt-Duna vízforgalmának természetharmónikus revitalizációja azóta már megtörtént (lásd. Zellei et al. [1998]). 10
A Duna vízminősége Jelen projekt keretében VITUKI elvégezte a Duna vízminőségi értékelését az Országos Vízminőségi Adatbázis (VM), valamint a Joint Danube Survey (2001) nemzetközi Dunakutatási munka adatai alapján. A 1. Táblázat összefoglalja az MSZ 12749 Magyar Szabvány alapján végzett vízminősítés eredményét a Duna kiválsztott mintavételi pontjain. Az értékelt adatok a VM adatbázisban rögzített 1994-2003 időszakra vonatkoznak. Megállapíthatjuk, hogy a vizsgált tápanyagháztartási komponensek alapján a Duna vízminősége általánosságban jónak tekinthető. Kivételt képez a nitrát, mely tűrhető, valamint a klorofill-a, mely esetenként akár szennyezett vízminőségi osztályt indikál. Hasonló eredményt mutat a szabvány előírásai alapján szerkesztett vízminőségi térkép, mely 2001-re vonatkozik (10. ábra). 1. Táblázat komponensek Nagytétény 1629 fkm Dunaföldvár 1560,6 fkm Fajsz 1507,6 fkm Baja 1480,2 fkm Mohács 1451,7 fkm Hercegszántó 1433,0 fkm n VMO n VMO n VMO N VMO n VMO n VMO ph 260 3 259 3 259 3 104 3 259 3 346 2 Fajl. elektromos vezetőképesség 260 1 259 1 259 1 104 1 259 1 346 1 Oldott oxigén 260 1 257 1 259 1 103 1 259 1 346 1 BOI 5 259 2 256 2 257 3 101 3 258 2 345 3 KOI ps 260 2 259 2 259 2 104 2 259 2 346 2 KOI Mn 260 2 259 3 259 2 104 2 259 2 346 2 Szaprobitási Index 260 3 259 3 259 3 104 3 259 3 346 3 Ammónium-N 260 2 259 2 259 2 104 1 259 2 346 2 Nitrit-N 260 3 259 3 259 3 104 3 259 3 346 3 Nitrát-N 260 2 259 2 259 2 104 2 259 2 346 2 PO 4 -P 260 2 259 2 259 2 104 2 259 2 346 2 Összes P 259 3 258 2 258 2 104 2 259 2 346 2 Klorofill-a 258 3 259 4 259 4 104 3 259 4 346 4 11
10. ábra Magyarország vízminőségi térképe A Duna és annak vízminősége nagyon fontos szerepet tölt be a gemenci térség holtágainak, mellékágainak életében. Ez a megállapítás igaz mind az árvizekre, mind pedig szárazabb időszakra, amikor is a területgazdák a frissítő vízutánpótlás lehetőségeit vizsgálják. A hidrológiai rezsim dinamizmusát és a közben jellemző vízminőséget minden beavatkozás, vízbeveztés esetében részletesen vizsgálni kellene (erre azonban a jelen előzetes környezeti hatástanulmány adatok hiányában nem terjedhet ki). Ennek eléréséhez első lépésben értékeltük a vízállás és vízminőség összefüggéseit számos tápanyagháztartási paraméter esetében. Az évszakos bontásban vizsgált összefüggések alapján meghatározható az a koncentráció tartomány mely az egyes a beavatkozások szempontjából fontos vízállásokra jellemző. Ezek az értékelések a gyakorlatban is segíthetik a tápanyagterhelés csökkentés és vízutánpótlás - szempontjából meghatározó koncentrációvízállás tartományok (és időszakok) kiválasztását. A statisztikai számítások eredményeit a X. Függelék tartalmazza (45. ábra). A statisztikai vizsgálatokon túlmenően vízminőségi trend vizsgálatokat végeztünk a Duna három kiválasztott szelvényére (Fajsz - Gemenc felett, Baja Gemencben, Mohács Gemenc alatt) a VM adatbázis alapján 1994-2003 közötti időszakra. A legkisebb négyzetek módszerével végzett lineársi trend vizsgálat alapján megállapítható, hogy a tápanyagháztartási komponensek esetében határozott trendek figyelhetők meg. A vizsgált nitrogén- és foszforformák idősorai homogén trendet mutatnak. Erőteljes vízminőség javulás figyelhető meg az ammónium (8-10%) és a nitrát (2-6%) esetében. Szaprobtási értékeket vizsgálva megállapítható, hogy nyáron általában béta-mezoszaprobikus, az év többi szakában javarészt béta-alfa mezoszaprobikus, így vízminősége tűrhető, enyhén szennyezett. Trofitás vizsgálata során megállapítható, hogy a mért értékek erősen szórnak, az adatokat értékelve megállapítható, hogy a Duna a bajai szelvénynél az év felében eutróf állapotú. Schmidt Antal szerint a Dunavíz tápanyagkínálata folyamatosan elegendő a nagy állománysűrűségű fitoplankton kialakulásához, így az aktuális trofitási szint lényegében a hidrometeorológiai viszonyoktól függ. 12
A Joint Danube Survey során a Dunán a forrástól-torkolatig végzett vízminőségi hosszszelvény vizsgálat eredményei alapján megállapítható, hogy nem tapasztalható szignifikáns vízminőség változás (romlás) a magyarországi, illetve gemeci Duna szakaszon. A vízminőség a már említett szabvány szerint jó volt a vizsgálat teljes ideje alatt, 2001. júliusban és augusztusban. Két komponens esetében (szerves nitrogén és összes foszfor) figyelhető meg némi koncentráció emelkedés mind a vízben, mind pedig az üledékben. Ennek magyarázatát a későbbiekben érdemes lenne vizsgálni. A mérési eredményekből született ábrákat (melyek forrása az eredeti jelentés) a X. Függelék tartalmazza (46. ábra). Sió vízminősége Elöljáróban meg kell állapítani, hogy a Sió csatorna egy nagyon bonyolult és kiterjedt vízrendszer része. Teljes vízgyűjtő területe 12403 km 2, mely az ország, így a magyarországi Duna vízgyűjtő13%-a. A Séd-Nádor-Malom csatorna ipari és halastavi szennyvizekkel terhelt vize és a Balaton leeresztésből származó tápanyagterhelés, valamint egyéb diffúz terhelések generálják a torkolat közeli vízminőségi jellemzőket. A rendszer részletes ismertetése nem tartozik a project közvetlen céljai közé, mivel megfelelő minőségű és mennyiségű adatsor mért koncentrációk - áll rendelkezésre a vízminőség értékeléséhez, a Dunát érintő tápanyagterhelés ismertetéséhez. Ugyanakkor a koncentrációk és terhelések alakulásának mintegy magyarázataként érdemes figyelembe venni a rendelkezésre álló háttérinformációkat. A VM adatbázisból száramazó, 1994-2003 időszakra vonatkozó idősorok MSZ 12749 szabvány alapján történő minősítése alapján elmondható, hogy a Sió vízminősége tűrhető, szennyezett és erősen szennyezett a legfontosabb oxigén- és tápanyagháztartási mutatók tekintetében. Az utóbbi időben a Sió Szekszárd-Palánk szelvényében ammónium és nitrát esetében javuló tendencia figyelhető meg (7 és 4%), míg foszfor formák és a klorofil-a trend romlást mutat (1 és 10%). Jelentős vízhozam csökkenés is tapasztalható, feltételezhetően a Balaton leeresztés mértékének csökkenése, elmaradása miatt. A holtágak vízminősége Általánosságban megállapítható, hogy a magyarországi holtágak monitoringja elhanyagolt, ez különösen igaz a Gemencre és Béda-Karapancsára. A projekt által érintett területen nincs folyamatos és rendszeres vízminőségi monitoring. Az idő rövidsége miatt nem volt lehetőség arra, hogy egy állapotfeltáró jellegű monitoringot végezzünk, így egyéb, szórványosan rendelkezésre álló múltbeli mérési adatokra támasztkodunk az értékelés során. Fellelhető néhány korábbi tanulmány, kutatási project, melyek során kampány-szerű felmérések történtek. Az adatok azonban hiányosak, nem egységesek és összehangoltak. Ezen tények és tapasztalatok birtokában a projekt kidolgozói arra a következtetésre jutottak, hogy egy részletes, probléma-specifikus monitoring égetően szükséges. A rendelkezésre álló adatok alapján elmondható, hogy a holtágak vízminősége szoros összefüggésben áll vízállásukkal. Mint ahogy azt a 11. ábra is mutatja, alacsony vízállás esetén megindul az eutrofizációs folyamat, melynek mértékét a behígító dunai nagy vizek csökkentik. Ez a jelenség szinte minden magyarországi hullámtéri holtágnál megfigyelhető (egyes esetekben erre részletes mérések is rendelkezésre állnak), így biztonsággal kijelenthető, hogy a folyamat általánosítható a gemenci holtágakra. 13